JP4170863B2 - ディッシュアンテナ回転装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディッシュアンテナの回転角を調整することができるディッシュアンテナ回転装置に関する。

複数の、例えば通信衛星や放送衛星のような静止衛星からの信号を受信するためにマルチビームアンテナが使用されることがある。このマルチビームアンテナでは、予め定められた仰角、方位角及び回転角にマルチビームアンテナを調整するために、マルチビームアンテナ回転装置を使用する。このマルチビームアンテナ回転装置の一例が特許文献１に開示されている。

米国特許第６４４５３６１号明細書

この回転装置は、ディッシュ用ブラケット、仰角用ブラケット及び方位角用クランプを含んでいる。ディッシュ用ブラケットは、ディッシュアンテナの背面に取り付けられている。このディッシュ用ブラケットに描いた仮想円上に間隔をあけて位置するように、複数の円弧溝が、このブラケットに形成されている。更に、このブラケットには、上記仮想円の中心に位置し、ディッシュアンテナと反対側に突出する突起が形成されている。仰角用ブラケットは、１対のウイングを有している。これら１対のウイングは、これらに一体に形成された底部によって結合されている。この底部には、上記突起に係合する孔が形成されている。従って、仰角用ブラケットは、上記突起の周囲に回転自在であり、ディッシュアンテナ及びディッシュ用ブラケットを所望の回転角に回転させることができる。各ウイングには、上記各円弧溝に対応してタブが形成され、これらタブには、ボルト挿通孔が形成されている。所望の回転角に調整された後に、各ボルト挿通孔及びこれらに対応する円弧溝にボルトがそれぞれ挿通される。このとき、各ボルトのヘッドがウイング側に位置するように配置され、ウイングと反対側のディッシュ用ブラケットの面側において、各ボルトが締め付けられている。これによって、調整された回転角をディッシュ用アンテナが維持する。各ウイングには仰角調整機構が設けられ、これらウイングの間に方位角用クランプが設けられている。

この回転装置では、回転角を調整した状態を維持するために、ボルトを仰角用ブラケット側からディッシュアンテナ側に挿通し、ディッシュアンテナ側でボルトを締め付けなければならない。そのため、この回転装置の製造が面倒であった。
本発明は、製造が容易な回転装置を提供することを目的とする。

本発明による回転装置は、アンテナ用ブラケットを有している。このアンテナ用ブラケットは、マルチビームアンテナ用ディッシュアンテナ、例えばオフセットパラボラアンテナの反射鏡の背面に取り付け可能に構成されている。このアンテナ用ブラケットが前記ディッシュアンテナの反射鏡背面に取り付けられた状態においてポラリティ軸に垂直となる平板を、このアンテナ用ブラケットが有している。ポラリティ軸は、例えば、オフセットパラボラアンテナを通る放物線の頂点と、このオフセットパラボラアンテナの焦点位置とを結ぶボアサイト軸に平行で、オフセットパラボラアンテナをその正平面方向に通る軸である。前記平板は、前記ディッシュアンテナの背面と間隔を開けて位置している。前記平板には、前記ポラリティ軸を中心として前記平板上に描いた仮想円上に間隔をあけて位置する複数の円弧溝が形成されている。これら円弧溝は、等角度に形成することが望ましい。前記平板における前記ディッシュアンテナ側の面にアダプタ板が接触している。このアダプタ板は、前記ポラリティ軸を中心として前記アンテナ用ブラケットが前記アダプタ板に対して回転可能に構成されている。例えば、アンテナ用ブラケットの平板の反射鏡側の面に、反射鏡側に向いて突起を突出させ、この突起を、アダプタ板に形成した孔に挿通する。逆に、アンテナ用ブラケットの平板の反射鏡側の面に孔を形成し、前記平板側を向いて突出する突起をアダプタ板に形成し、この突起を反射鏡側の孔に挿通する。このアダプタ板には、前記円弧溝に対応して係合部が形成されている。前記平板における前記アンテナと反対側の面に仰角用ブラケットが配置されている。この仰角用ブラケットは、１対のウイングを有し、これらウイングは、前記平板に対してそれぞれが垂直であって、かつ互いに平行に位置している。これら１対のウイングに対して垂直にかつ一体に、連結部が形成されている。仰角用ブラケットは、前記１対のウイング間をこれらに垂直に通る仰角調整軸の回りに回転自在に形成されている。更に、仰角用ブラケットは、前記平板に接触するタブを有している。これらタブは、仰角用ブラケットの外方に突出するように設けられ、前記円弧溝と同数である。前記各タブには、前記円弧溝に対応させて孔が形成されている。前記連結部は、前記平板に対しても垂直に形成することができる。この場合、前記各タブは、前記各ウイング及び前記連結部の端部に形成され、それぞれ前記仰角用ブラケットの外方に向かって突出している。前記各孔及びこれらに対応する前記各円弧溝を通る固定具が、アダプタ板の各係合部に係合して、仰角用ブラケット及び前記アンテナ用ブラケットを、前記アダプタ板に固定する。固定具は、前記仰角用ブラケット側から挿通されたボルトとすることができる。この場合、前記係合部は、前記アダプタ板に形成されたネジ孔に形成する。

この回転装置によれば、アンテナ用ブラケットのアンテナ側の面に形成されている係合部に、固定具が係合されるので、固定作業が容易に行える。

本発明の１実施形態のアンテナ回転装置を備えたディッシュアンテナは、図１に示すように、マルチビームアンテナであって、オフセットパラボラ反射鏡２と、この反射鏡２の焦点位置の近傍に設けられた複数、例えば３つの一次放射器４ａ、４ｂ、４ｃを備えたローノイズブロックコンバータ６とを有している。これら一次放射器４ａ、４ｂ、４ｃは、例えば赤道上空の所定の経度と緯度の位置にそれぞれ打ち上げられた３基の静止衛星、例えば放送衛星に対応して設けられている。

反射鏡２の背面側には、図３に示すように、回転角、仰角及び方位角調整装置８が配置されている。この調整装置８の下端から反射鏡２の正面側に伸びたアーム１０にコンバータ６が取り付けられている。この回転角、仰角及び方位角調整装置８は、図１に示すようにマスト９に取り付けられている。

オフセットパラボラ反射鏡２は、３つの一次放射器４ａ、４ｂ、４ｃの設置位置に、これら一次放射器４ａ、４ｂ、４ｃに対応する電波が到来するように形成し、その中心軸が下端中央に位置するように所定の大きさにカットした形状を有している。この形状における開口面外形形状を図２に示す。即ち、上記形状の下端中央を原点として水平及び垂直方向にそれぞれ伸延する軸を、Ｘ及びＹ軸としたとき、開口面は、Ｘ及びＹの値に従って下記のように表される。

Ｘ^２＋（Ｙ−２２９．４）^２＝５３０^２ （Ｘの絶対値≦５９．２７１０ｍｍ、Ｙ＜２２９．４ｍｍ）
（Ｘ−３４．１０８８）^２＋（Ｙ−２２６．９１３２）^２＝２２５^２ （５９．２７１０ｍｍ＜Ｘ≦２５８．９８５０ｍｍ、）
（Ｘ＋３４．１０８８）^２＋（Ｙ−２２６．９１３２）^２＝２５５^２ （−５９．２７１０ｍｍ＞Ｘ≧−２５８．９８５０ｍｍ、Ｙ＜２２９．４ｍｍ）
（Ｘ＋４０．８５）^２＋（Ｙ−２２９．４）^２＝３００^２ （２５４．４８０５ｍｍ≦Ｘ、Ｙ＞２２９．４ｍｍ）
（Ｘ−４０．８５）^２＋（Ｙ−２２９．４）^２＝３００^２ （−２５４．４８０５ｍｍ≧Ｘ、Ｙ＞２２９．４ｍｍ）
（Ｘ−４７．７４９）^２＋（Ｙ−２４５．２１７５）^２＝２１０^２ （７９．０８４５ｍｍ≦Ｘ＜２４９．４８０５、Ｙ＞２２９．４ｍｍ）
（Ｘ＋４７．７４９）^２＋（Ｙ−２４５．２１７５）^２＝２１０^２ （−７９．０８４５ｍｍ≧Ｘ＞−２４９．４８０５、Ｙ＞２２９．４ｍｍ）
Ｘ^２＋（Ｙ＋７１．２）^２＝５３０^２ （Ｘの絶対値≦７９．０８４５ｍｍ、Ｙ＞２２９．４ｍｍ）

図３に示すように、このオフセットパラボラ反射鏡２の背面に、回転角、仰角及び方位角調整装置８のディッシュ用ブラケット１２が着脱自在に取り付けられている。このディッシュ用ブラケット１２は、平板部１４を有している。平板部１４は、図５に示すように、反射鏡２の背面から間隔を隔てて位置している。この平板部１４は、反射鏡２の頂点（図２における原点）から、この反射鏡２の焦点に伸びた直線に平行で、ポラリティ軸１６（図５参照）に垂直に位置している。この平板部１４の下端が反射鏡２の下方にまで伸び、その下端にアーム１０が取り付けられている。このブラケット１２は、ボルト１８によって反射鏡２に着脱自在に取り付けられている。

上述したポラリティ軸１６が通過する平板部１４の点を中心として平板部１４に所定の半径で描いた仮想円上に、複数、例えば３つの円弧溝２０が、図４に示すように、形成されている。これら円弧溝２０は、それぞれ同じ形状に形成され、それらの中心位置間がなす角度が等角度、例えば１２０度となるように形成されている。円弧溝２０は平板部１４の厚さ方向に貫通している。

上述した仮想円の中心から反射鏡２側に突出するように突起２２が形成されている。そして、平板部１４の反射鏡２側の面に接触するように、アダプタ板２４が配置されている。このアダプタ板２４は、例えば円板状に形成されている。このアダプタ板２４の中心には、突起２２が挿通される貫通孔２５が形成されている。突起２２が貫通孔２５に挿通された状態において、ブラケット１２及び反射鏡２がポラリティ軸１６の回りに回転する。さらに、この貫通孔２５を中心として上述した仮想円と同じ半径を持ってアダプタ板２４上に描いた別の仮想円上に、複数、例えば３つの係合部、例えばネジ孔２６が形成されている。これらネジ孔２６は、各円弧溝２０の中心位置間の角度と同じ角度、例えば１２０度をなすように形成されている。即ち、各ネジ孔２６は、各円弧溝２０に対応している。

回転角、仰角及び方位角調整装置８は、更に仰角用ブラケット２８も有している。仰角用ブラケット２８は、ブラケット１２の背面側に設けられている。仰角用ブラケット２８は、１対のウイング３０、３２を有している。これらウイング３０、３２は、同一形状の概略扇型に形成され、その直線状の一縁が平板部１４に対して垂直にかつ所定の間隔を隔てて位置している。これらウイング３０、３２は、連結部３４によって一体に結合されている。連結部３４は、ウイング３０、３２に対して垂直に、且つ平板部１４に対して垂直に、ウイング３０、３２の下部間に形成されている。

ウイング３０、３２及び連結部３４の平板部１４に接触している縁部には、タブ３６、３８、４０が形成されている。これらタブ３６、３８、４０は、平板部１４に接触するように、かつブラケット２８の外方を向くように、ウイング３０、３２及び連結部３４に対して垂直に形成されている。これらタブ３６、３８、４０は、各円弧溝２０上に重なるように位置している。これらタブ３６、３８、４０には、挿通孔４２、４４、４６が形成されている。これら挿通孔４２、４４、４６は、各円弧溝２０が位置する仮想円上に等角度、例えば１２０度間隔に位置するように、形成されている。

これら挿通孔４２、４４、４６及び各円弧溝２０を介して、各固定具、例えばボルト４８が、アダプタ板２４の各ネジ孔２６に螺合している。これらボルト４８の頭部はタブ３６、３８、４０における反射鏡２とは反対側の面に位置している。各ボルト４８を強固にネジ孔２６に螺合させると、仰角用ブラケット２８をディッシュ用ブラケット１２の平板部１４に固定することができる。しかし、各ボルト４８を緩めた状態において、仰角用ブラケット２８を固定していると、ディッシュ用ブラケット１２及び反射鏡２をポラリティ軸１６の回りに回転させることができる。図示していないが、１つの円弧溝に沿って角度目盛が形成されている。この角度目盛は、ポラリティ軸１６の回りにブラケット１２等を回転させる場合に使用される。

ウイング３０、３２の要の部分には、それぞれボルト挿通孔５０、５２が形成されている。また、これらボルト挿通孔５０、５２を中心として、ウイング３０、３２の円弧状縁部に沿って円弧溝５４、５６が、それらの厚さ方向に貫通するように形成されている。

回転角、仰角及び方位角調整装置８は、更に方位角用クランプ５８も有している。この方位角用クランプ５８は、ウイング３０、３２の間に配置されている。方位角用クランプ５８は、図４に示すように、円筒状部６０を有している。この円筒状部６０にマスト９が挿通される。この円筒状部６０の反射鏡２側の上部には、反射鏡２側に突出するようにタブ６２、６４が形成されている。これらタブ６２、６４には、ネジ孔６６、６８が形成され、これらネジ孔６６、６８には、ウイング３０、３２の要のボルト挿通孔５０、５２に挿通されたボルト７０、７２が挿通されている。仰角用ブラケット２８は、これらボルト７０、７２の回りに回転自在である。従って、反射鏡２の仰角を調整可能である。円筒状部６０の下端部の反射鏡２側にも、タブ７４、７６が形成されている。これらタブ７４、７６にもネジ孔７８、８０が形成されている。円弧溝５４、５６に挿通されたボルト８２、８４が、これらネジ孔７８、８０に螺合している。図示していないが、円弧溝５４、５６には、それにそって仰角調整用の目盛が形成されている。所定の仰角に対応する目盛の位置にボルト８２、８４が位置するように、ボルト７０，７２の回りに仰角用ブラケット２８を回転させることによって、所定の仰角に反射鏡２を設定することができる。この設定後に、ボルト７０、７２、８２、８４が強固に締結される。

円筒状部６０の反射鏡２から最も離れた部分は、円筒状部６０の長さ方向に沿って切断されている。これら切断縁からさらに反射鏡２と反対側にタブ８６、８８が形成されている。これらタブ８６には、その長さ方向に間隔をあけてネジ孔９０、９２が形成され、タブ８８におけるネジ孔９０、９２に対応する位置に挿通孔９４、９６が形成されている。これら挿通孔９４、９６に挿通されたボルト９８、１００がネジ孔９０、９２に螺合して、マストに方位角用クランプ５８を強固に固定する。従って、ボルト９８、１００を緩めた状態で、マストの回りに方位角用クランプ５８を回転させて、反射鏡２に所定の方位角を向かせてから、ボルト９８、１００を強固に固定することによって、所定の方位角を向いた状態を維持することができる。

この回転角、仰角及び方位角調整装置８では、ディッシュ用ブラケット１２の突起２２にアダプタ２４の貫通孔２５を挿通し、各ネジ孔２６が各円弧溝２０上に位置するように、アダプタ２４を回転させる。次に、仰角用ブラケット２８のタブ３６、３８、４０を、ディッシュ用ブラケット１２の平板部１４におけるアダプタ２４とは反対側の面に配置し、各挿通孔４２、４４、４６を各円弧溝２０上に一致させる。各ボルト４８を挿通孔４２、４４、４６、円弧溝２０、２０、２０を介してネジ孔２６、２６、２６に緩く螺合させ、アダプタ２４、ディッシュ用ブラケット１２及び仰角用ブラケット２８を結合させる。

仰角用ブラケット２８のウイング３０、３２の間に方位角用クランプ５８を挿入し、ボルト７０、７２を挿通孔５０、５２に挿通してネジ孔６６、６８に緩く螺合させる。ボルト８２、８４を円弧溝５４、５６を介してネジ孔７８、８０に緩く螺合させる。

ボルト９８、１００を方位角用クランプ５８の挿通孔９４、９６を介してネジ孔９０、９２に緩く螺合させる。

この状態で、回転角、仰角及び方位角調整装置８は、オフセットパラボラ反射鏡２と共に出荷される。

オフセットパラボラアンテナの設置場所において、オフセットパラボラ反射鏡２への回転角、仰角及び方位角調整装置８の取付は、ディッシュ用ブラケット１２をボルト１８によって反射鏡２の背面に結合することによって開始される。次に、マスト９を方位角用クランプ５８の円筒状部６０に挿通する。そして、ディッシュ用ブラケット１２及び反射鏡２を突起２２の回りに所定の回転角となるように回転させ、各ボルト４８を固定する。３つの一次放射器４ａ、４ｂ、４ｃのうちいずれか、例えば一次放射器４ａにおいて、対応する電波が良好に受信できるように、マスト９の回りに円筒状部６０を回転させ、かつ、仰角用ブラケット２８をボルト７０、７２の回りに回転させ、ボルト７０、７２、８２、８４、９８、１００を固定する。

この回転角、仰角及び方位角調整装置８では、仰角用ブラケット２８のウイング２８、３０は連結部３４によって一体に形成されているので、ウイング２８、３０の位置関係は不変である。しかも、タブ３６、３８、４０の挿通孔４２、４４、４６は、回転アダプタ１４の各ネジ孔２６と一致しているので、ボルト７０、７２、８２、８４を緩めた状態で、各ボルト４８を強固に固定しても、仰角用ブラケット２８のディッシュ用ブラケット１２に対する位置関係も不変である。また、仰角用ブラケット２８のディッシュ用ブラケット１２への取付は、仰角用ブラケット２８側からボルト４８をネジ孔２６に螺合させるだけであるので、その作業が容易である。もし、アダプタ板２４にネジ孔２６ではなく、ボルト挿通孔が形成されているだけなら、これらボルト挿通孔の位置にナットを配置し、これらナットに各ボルト４８を螺合させなければならず、その作業は非常に面倒である。

上記の実施形態では、アダプタ板２４には円板を使用したが、これに限ったものではなく、例えば矩形の板を使用することもできる。また、ネジ孔２６、円弧溝２０は、それぞれ３つずつ設けたが、これらの数は、それぞれ任意に変更することができる。

本発明の１実施形態のディッシュアンテナ回転装置を備えたオフセットパラボラアンテナの正面側の斜視図である。 図１のアンテナの反射鏡の正面図である。 図１のアンテナの背面側の部分省略斜視図である。 本発明の１実施形態のディッシュアンテナ回転装置の組み立て図である。 図１のアンテナの部分省略縦断側面図である。

符号の説明

２ オフセットパラボラ反射鏡
８ 回転角、仰角及び方位角調整装置
１２ ディッシュ用ブラケット
１４ 平板部
１６ ポラリティ軸
２０ 円弧溝
２２ 突起
２２ 貫通孔
２４ アダプタ
２５ ネジ孔（係合部）
２８ 仰角用ブラケット
３０ ３２ ウイング
３４ 連結部
４２ ４４ ４６ 挿通孔
４８ ボルト（固定具）

Claims (4)

1. マルチビームアンテナ用ディッシュアンテナの背面に取り付け可能であって、前記ディッシュアンテナの背面に取り付けられた状態においてポラリティ軸に垂直となる平板を有し、この平板は、前記ディッシュアンテナの背面と間隔をおいて位置し、さらに前記前記ポラリティ軸を中心として前記平板上に描いた仮想の円周上に間隔をあけて位置する複数の円弧溝を有しているアンテナ用ブラケットと、
   前記平板における前記ディッシュアンテナ側の面に接触しているアダプタ板であって、前記ポラリティ軸を中心として前記アンテナ用ブラケットが前記アダプタ板に対して回転可能に構成され、前記各円弧溝に対応して複数の係合部が形成されている前記アダプタ板と、
   前記平板における前記アンテナと反対側の面に配置された仰角用ブラケットであって、 前記平板に対してそれぞれが垂直であって、かつ互いに平行に位置する１対のウイングと、これら１対のウイングに対して垂直にかつ一体に形成された連結部とを、有し、前記１対のウイング間をこれらに垂直に通る仰角調整軸の回りに回転自在に形成され、前記平板に接触する前記円弧溝と同数のタブを有し、前記各タブは、前記１対のウイングの外方にそれぞれ突出し、前記各タブには、前記円弧溝に対応させて孔が形成されている仰角用ブラケットと、
   前記仰角用ブラケット側から前記各孔及びこれらに対応する前記各円弧溝を通って、前記アダプタ板の前記係合部に係合して、前記仰角用ブラケット及び前記アンテナ用ブラケットを、前記アダプタ板に固定する複数の固定具とを、
   具備するディッシュアンテナ回転装置。
2. 請求項１記載のディッシュアンテナ回転装置において、前記固定具は、ボルトであって、前記係合部は、前記アダプタ板に形成されたネジ孔であるディッシュアンテナ回転装置。
3. 請求項１記載のディッシュアンテナ回転装置において、前記ポラリティ軸を中心として前記アンテナ用ブラケットが前記アダプタ板に対して回転可能である構成は、前記平板における前記アンテナ側の面から前記ポラリティ軸上で前記アンテナ側に突出した突起と、前記アダプタ板に形成された、前記突起が挿通される開口とからなるディッシュアンテナ回転装置。
4. 請求項１記載のディッシュアンテナ回転装置において、前記連結部は、前記平板に対しても垂直に形成され、前記各タブは、前記各ウイング及び前記連結部の端部に形成されているディッシュアンテナ回転装置。

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